【正文】 對繼電保護(hù)裝置的基本要求 繼電保護(hù)裝置的基本要求 ： 1. 可靠性 指保護(hù)裝置該動作時(shí)動作，不拒動；而不該動作時(shí)不誤動。前者為信賴性，后者為安全性，即可靠性包括信賴性和安全性。 2. 選擇性 指首先由故障設(shè)備或線路本身的保護(hù)切除故障。當(dāng)故障設(shè)備或線路本身的保護(hù)拒動時(shí)，則應(yīng)由相鄰設(shè)備或線路的保護(hù)切除故障。為此，對相鄰設(shè)備和線路有配合要求的保護(hù)，前后兩級之間的靈敏性和動作時(shí)間應(yīng)相互配合。 3. 靈敏性 指在被保護(hù)設(shè)備或線路范圍內(nèi)發(fā)生金屬性短路時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)具有必要的靈敏系數(shù)。 4. 速動性 指保護(hù)裝置應(yīng)能盡快地切除短路故障，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，減輕故障設(shè)備和線路的 損壞程度。當(dāng)需要加速切除短路故障時(shí)，可允許保護(hù)裝置無選擇性動作，但應(yīng)利用自動重合閘或備用電源自動投入裝置，減小停電范圍。 主變壓器的繼電保護(hù)裝置 電力變壓器的常見故障及異常的運(yùn)行狀態(tài)，一般應(yīng)裝設(shè)下列繼電保護(hù)： 1. 裝設(shè)瓦斯保護(hù) 當(dāng)變壓器油箱內(nèi)故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時(shí)，瞬時(shí)動作與信號；當(dāng)產(chǎn)生大量瓦斯時(shí)，應(yīng)動作于高壓側(cè)斷路器。 2. 裝設(shè)反時(shí)限過電流保護(hù) 變壓器內(nèi)外部故障或異常運(yùn)行都可能導(dǎo)致其過電流現(xiàn)象，應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的電流保護(hù)。 采用 GL15 型感應(yīng)式過電流繼電器，兩相兩繼電器式結(jié)線，去分流跳閘的 操作方式，因?yàn)樗哂蟹磿r(shí)限動作特性和速斷特性。 (1) 過電流保護(hù)動作電流的整定 AAI L )(5002m a x. ???? 取 ?relK ， 1?wK ， 205100 ??iK ， ?K 。 因此 ，動作電流 AAKKIKKI L )( a xwr e lop ????????? ? ）（ 故動作電流整定為 5A。 (2) 過電流保護(hù)動作時(shí)間的整定 因本變電所為電力系統(tǒng)的終端變電所，故其過電流保護(hù)的動作時(shí)間（ 10 倍動作電流動作時(shí)間）可整定為最短的 。 (3) 過電流保護(hù)靈敏系數(shù)的檢驗(yàn) 已知： ( 2 )m in ( 2 ) ( 0 .8 6 6 2 4 .3 ( 1 0 0 .4 ) 8 4 2kTkI I K KV KV A? ?? ? ? ?, AKKII Wiopop 1 0 012051 ????? , 因此其保護(hù)靈敏系數(shù) 為 842 / 100 A A?? ＞ 滿足靈敏系數(shù) 的要求。 3. 裝設(shè)電流速斷保護(hù) 變壓器的過電流保護(hù)雖然能保護(hù)整個(gè)變壓器，但動作時(shí)限較長，切除故障不迅速，故需要裝設(shè)反應(yīng)迅速的電流速斷保護(hù)。 利用 GL15 的速斷裝置。 (1) 速斷電 流的整定 已知 kAII Kk )3()2(m a x ?? ?? ， ?relK ， 1?wK ， 205100 ??iK ， ??TK ，因此速斷電流為： m a x 1 . 3 1 2 4 3 0 0 6 32 0 2 5r e l wq b KiTKKI I A AKK ? ?? ? ? ?? 速斷電流倍數(shù)整定為 / 63 / 10 6qb qb opK I I? ? ? Kqb可不為整數(shù)，但必須在 2~8 之間。 (2) 電流速斷保護(hù)靈敏系數(shù)的檢驗(yàn) 已知： kAkAII kk )2()1(m in ???? ?? AKKII wiqbqb 1000120501 ????? ， 因此其保護(hù)靈敏系數(shù) 為： 0 0 0/2 5 0 0 ?? AAS P 按 GB5006292 規(guī)定，電流保護(hù)（含電流速斷保護(hù)）的最小靈敏系數(shù)為 ，因此這里裝設(shè)的電流速斷保護(hù)的靈敏系數(shù)是達(dá)到要求的。 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的極點(diǎn)保護(hù)裝置 1. 裝設(shè)反時(shí)限過電流保護(hù) 亦采用 GL15 型感應(yīng)式過電流繼電器，兩相兩繼電器式結(jié)線，去分流跳閘的操作方式。 2. 裝設(shè)電流速斷保護(hù) 亦利用 GL15 的速斷裝置。其電力變壓器繼電保護(hù)原理圖如圖 64所示。 亦利用 GL15 的速斷裝置。其電力變壓器繼電保護(hù)原理圖如圖 64所示 。 圖 64 10kV 電力變壓器繼電保護(hù)原理圖 變電所低壓側(cè)的保護(hù)裝置 1. 低壓總開關(guān)采用 DW151500 型低壓斷路器，三相均裝過流脫扣器，既可保護(hù) 低壓側(cè)的相間短路和過負(fù)荷（利用其長延時(shí)脫扣器），而且可保護(hù)低壓側(cè)單相接地短路。 2. 低壓側(cè)所有出線上均采用 DZ20 型低壓斷路器控制，其瞬時(shí)脫扣器可實(shí)現(xiàn)對線路短路故障的保護(hù) 。 第 七 章 變電所的防雷保護(hù)與接地裝置的設(shè)計(jì) 我市是雷電災(zāi)害多發(fā)地區(qū)，尤其夏季，雷電頻發(fā)?；诖?，在進(jìn)行該設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮安裝防電設(shè)備。 變電所的防雷保護(hù) 直擊雷防護(hù) 在變電所屋頂裝設(shè)避雷針或避雷帶，并移除兩根接地線與變電所公共接地裝置相連。 如變電所的主變壓器裝在室外或有露天配電裝置時(shí)，則應(yīng)在變電所外面的適當(dāng)位置裝設(shè) 獨(dú)立避雷針，其裝置高度應(yīng)使其防雷保護(hù)范圍包括整個(gè)變電所。如果變電所處在其他建筑物的直擊雷防護(hù)范圍之內(nèi)，則可不另設(shè)獨(dú)立避雷針。按規(guī)定，獨(dú)立避雷針的接地裝置接地電阻 0Ω1≤ER ，通常采用 3~6 根長 ，φ 50mm 的鋼管，在裝避雷針的桿塔附近作一排或多邊形排列，管間距離 5m，打入地下，管頂距地面 。接地管間用 40mm 4mm 的鍍鋅扁鋼焊接相連。引下線用 25mm 4mm 的鍍鋅扁鋼，下雨接地體焊接相連，并與裝避雷針的桿塔及其基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋相焊接，上與避雷針焊接相連。避雷針采 用φ20mm 的鍍鋅圓鋼，長 1~。獨(dú)立避雷針的接地裝置于變電所公共接地裝置應(yīng)有 3m 以上距離。 雷電侵入波的防護(hù) 1. 在 10kV 電源進(jìn)線的終端桿上裝設(shè) FS410 型閥式避雷器。引下線采用 25mm 4mm的鍍鋅扁鋼，下與公共接地網(wǎng)焊接相連，上與避雷器接地?cái)嗦菟ㄟB接。 2. 在 10kV高壓配電室內(nèi)裝設(shè)有 GG1A(F)54型開關(guān)柜，其中配有 FS410型避雷器，靠近主變壓器。主變壓器主要靠此避雷器來保護(hù)，防護(hù)雷電侵入波的危害。 3. 在 380V 低壓架空出線桿上，裝設(shè)保護(hù)間隙，或?qū)⑵浣^緣子的鐵 腳接地，用以防護(hù)沿低壓架空線侵入的雷電波 [13]。 變電所公共接地裝置的設(shè)計(jì) 接地與接地裝置 電氣設(shè)備的某部分與大地之間做良好的電氣連接，稱為接地。埋入地中并直接與大地接觸的金屬導(dǎo)體，稱為接地體，或稱接地極。專門為接地而人為裝設(shè)的接地體，稱為人工接地體。兼作接地體用的直接與大地接觸的各種金屬構(gòu)件、金屬管道及建筑物的鋼 筋混凝土基礎(chǔ)等，稱為 自然 接地體。連接接地體與設(shè)備、裝置接地部分的金屬導(dǎo)體，稱為接地線。接地線在設(shè)備、裝置正常運(yùn)行情況下是不載流的，但在故障情況下要通過接地故障電流 。 接地線與 接地體合稱為接地裝置。由若干接地體在大地中相互用接地線連接起來的一個(gè)整體，稱為接地網(wǎng)。其中接地線又分為接地干線和接地支線。接地干線一般應(yīng)采用不少于兩根導(dǎo)體在不同地點(diǎn)與接地網(wǎng)連接。 確定公共接地裝置的垂直接地鋼管和連接扁鋼 1. 確定接地電阻 查附表 18 可確定此配電所公共接地裝置的接地電阻應(yīng)滿足以下兩個(gè)條件： EE IVR 3/250≤ Ω4≤ER 式中 IE的計(jì)算為 AAII CE 5 0/)2355(10 ?????? ??? AVR E 綜上可知，此配電所總的接地電阻應(yīng)為 ??4ER 。 2. 接地裝置初步方案 現(xiàn)初步考慮圍繞變電所建筑四周，距變電所 2～ 3m，打入一圈直徑 50mm、長 的鋼管接地體，每隔 5m打入一根，管間用 404 mm2的扁鋼焊接。 3. 計(jì)算單根鋼管接地電阻 本地區(qū)土質(zhì)可視為砂質(zhì)粘土， 查附表 19， 得 砂質(zhì)粘土 的 電阻率 m???100? 。 則單根鋼管接地電阻 ????? )1( mmR E 。 4. 確定接地鋼管數(shù)和最后的接地方案 根據(jù) 10440)1( ??EE RR 。但考慮到管間的屏蔽效應(yīng)，初選 5 根直徑 50mm、長 的鋼管作接地體。以 5=n 和 == 再查 附錄表 20（取 n=4和 n=6 在 a/l =2時(shí) η E的值的中間值） ,可得 η E ≈ 0. 75。 因此可得 EEE RRn ?)1(? 考慮到接地體的均勻?qū)ΨQ布置，選 14根直徑 50mm、長 接 地體，用 404 mm2的 扁鋼連接，環(huán)形布置。 結(jié) 論 此畢業(yè)論文設(shè)計(jì)了 10kV 變電所，這是一次綜合設(shè)計(jì)的考驗(yàn)。 在設(shè)計(jì)中電氣主接線根據(jù)原始資料及實(shí)際工程應(yīng)用，分析并選定兩種接線方式，通過實(shí)地考察和供電情況分析，最終選定的接線方式為：高壓側(cè)采用單母線接線，低壓側(cè)采用單母線分段接線，在本變電所的設(shè)計(jì)中還對變壓器選擇、短路電流的計(jì)算及設(shè)備選擇進(jìn)行了設(shè)計(jì)。在主變壓器選擇中首先確定了變壓器的容量、臺數(shù)、型號，而后根據(jù)變電所所帶負(fù)荷情況采用需要系數(shù)法計(jì)算，同時(shí)結(jié)合相關(guān)的功率因數(shù)計(jì)算出變壓器的容量。 設(shè)計(jì)變壓器繼電保護(hù)時(shí)，采用了過電流保 護(hù)、速斷保護(hù)。 防雷保護(hù)設(shè)計(jì)，參照《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》設(shè)計(jì)要求環(huán)形敷設(shè)，并且采用 14 根等高等距離的避雷針。 通過完成 10kV 變電所的設(shè)計(jì)，把過去所學(xué)的專業(yè)知識綜合的利用起來，并運(yùn)用到了實(shí)際工程當(dāng)中去，把基礎(chǔ)知識與工程實(shí)際相互結(jié)合。既做到技術(shù)先進(jìn)又保證安全可靠，進(jìn)一步提高了自己設(shè)計(jì)的能力，而最重要的是培養(yǎng)了自己的工程觀念，為以后的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 參考文獻(xiàn) [1] 張瑩等 . 工廠供配電技術(shù) . 第二版 . 西安 : 電子工業(yè)出版社 , 2021 [2] 劉介才 . 工廠供電 . 第四版 . 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社 , 2021 [3] 劉介才 . 工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo) . 第一版 . 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社 , 2021 [4] 尹克寧 . 變壓器設(shè)計(jì)原理 . 北京 : 中國電力出版社 , 2021 [5] 熊信銀 . 發(fā)電廠電氣部分 . 北京 : 中國電力出版社 , 2021 [6] 陳躍 . 電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南電力系統(tǒng)分冊 . 北京 : 中國水利水電出版社 , [7] 雷振山 . 中小型變電所實(shí)用設(shè)計(jì)手冊 . 北京 : 中國水利水電出版社 , [8] 陳化鋼 . 電氣設(shè)備及其運(yùn)行 . 合肥 : 合肥工業(yè)大學(xué)出版社 , 2021 [9] 周澤存 . 高電壓技術(shù) . 北京 : 中國電力出版社 , 2021 [10] 張連 斌 . 變電所電氣部分 . 北京 : 中國水利電力出版社 , 2021 [11] 陳化鋼 . 實(shí)用供配電技術(shù)手冊 . 北京 : 中國水利電力出版社 , 2021 [12] 賀家李 . 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理 . 北京 : 中國電力出版社 , 2021 [13] 姚春球 . 電廠電氣部分 . 北京 : 中國電力出版社 , 2021 [14] 何仰贊 . 電力系統(tǒng)分析 . 武漢 : 華中理科技學(xué)出版社 , 致 謝 首先，在本論文即將結(jié)束的時(shí)候，感謝我的導(dǎo)師 李鵬 老師，在這段期間里 李 老師無論在學(xué)習(xí)上還是生活上都給予了我無私的幫助， 李 老師知識淵博，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，注重傳授我們研 究問題的方法和解決問題的思路，這種思考的方法和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度將會使我受益終生。 李 老師生活中平易近人，給予了 我 很多幫助和支持，再次向 李鵬 老師表示衷心的感謝和崇高的敬意。 其次，我也要感謝在我 學(xué)習(xí) 期間所有給與我?guī)椭完P(guān)心的其他老師，各位老師在我的學(xué)習(xí)生活中給予了大量的指導(dǎo)和幫助，提出了很多寶貴的意見和建議，你們的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、謙遜的品德和實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)使我受益匪淺。 最后，向所有關(guān)心和幫助我的人表示最衷心的感謝和最誠摯的謝意！